Erinevus resonantsi ja loodusliku sageduse vahel

Resonants vs looduslik sagedus

Resonants ja loomulik sagedus on kaks väga olulist teemat, mida käsitletakse teemalainete ja vibratsioonide all. Samuti mängib see olulist rolli sellistes valdkondades nagu vooluringide teooria, katastroofide ohjamine, inseneriteadus ja isegi bioteadused. Selles artiklis püütakse käsitleda neid kahte nähtust, nende olulisust, sarnasusi ja lõpuks nende erinevusi.

Looduslik sagedus

Igal süsteemil on omadus, mida nimetatakse looduslikuks sageduseks. Süsteemi loomulik sagedus on väga oluline; see on sagedus, mida süsteem järgib, kui süsteem on varustatud väikese võnkumisega. Sellised sündmused nagu maavärinad ja tuuled võivad hävitada sama loodusliku sagedusega objekte kui sündmus ise. On väga oluline mõista ja mõõta süsteemi loomulikku sagedust, et kaitsta seda selliste loodusõnnetuste eest. Naturaalne sagedus on otseselt seotud resonantsiga. Seda selgitatakse hiljem. Sellistel süsteemidel nagu hooned, elektroonilised ja elektrilised vooluringid, optilised süsteemid, helisüsteemid ja isegi bioloogilised süsteemid on loomulikud sagedused. Need võivad sõltuvalt süsteemist esineda impedantsi, võnke või superpositsiooni kujul.

Resonants

Kui süsteemile (nt pendel) antakse väike võnkumine, hakkab see kõikuma. Sagedus, millega see kiigub, on süsteemi loomulik sagedus. Kujutage nüüd ette süsteemse perioodilise välise jõu rakendamist. Selle välise jõu sagedus ei pruugi olla sarnane süsteemi loomuliku sagedusega. See jõud proovib süsteemi võnkuda jõu sagedusele. See loob ebaühtlase mustri. Osa süsteemist neelab välise jõu energiat. Vaatleme nüüd juhtumit, kus sagedused on ühesugused. Sel juhul pöördub pendel vabalt, maksimaalse energiaga, mis on neelduv välisest jõust. Seda nimetatakse resonantsiks. Isegi kui pendel ja jõud ei oleks samas faasis, kohandub pendel sel juhul jõu faasiga. See on sunnitud võnkumine. Kuna pendel neelab resonantsil kõige rohkem energiat, on pendeli amplituud resonantsil maksimaalne. See on maavärinate ja tormide oht. Oletame, et ehitise loomulik sagedus on sama, mis maavärina ajal, siis hoones kõigub suurima amplituudiga hoone varisemisel. LCR-ahelates on ka resonantsi olek. Mis tahes LCR-i kombinatsiooni takistus sõltub alternatiivvoolu sagedusest. Resonants toimub minimaalse takistusega. Miinimumsagedusele vastav sagedus on resonantssagedus. Suurima takistuse korral öeldakse, et süsteem on resonantsne. Seda resonantsi ja antiresonantsi kasutatakse laialdaselt vastavalt häälestamisahelates ja filtriringlustes.